Observatorio de radiotelescopios en Nueva Gales del Sur, Australia
Observatorio
El Observatorio Parkes es un observatorio de radioastronomía , ubicado a 20 kilómetros (12 millas) al norte de la ciudad de Parkes, Nueva Gales del Sur , Australia. Alberga a Murriyang , el radiotelescopio Parkes de 64 m de CSIRO también conocido como " The Dish ", [1] junto con dos radiotelescopios más pequeños . El plato de 64 m fue una de las varias antenas de radio utilizadas para recibir imágenes de televisión en vivo del alunizaje del Apolo 11. Sus contribuciones científicas a lo largo de las décadas llevaron a la ABC a describirlo como "el instrumento científico más exitoso jamás construido en Australia" después de 50 años de funcionamiento. [1]
El radiotelescopio Parkes , terminado en 1961, fue una creación de EG "Taffy" Bowen , jefe del Laboratorio de Radiofísica de la CSIRO . Durante la Segunda Guerra Mundial , había trabajado en el desarrollo del radar en los Estados Unidos y había establecido contactos en su comunidad científica. Recurriendo a esta red de viejos amigos , convenció a dos organizaciones filantrópicas, la Carnegie Corporation y la Fundación Rockefeller , para que financiaran la mitad del coste del telescopio. Fue este reconocimiento y el apoyo financiero clave de los Estados Unidos lo que convenció al primer ministro australiano, Robert Menzies , para que aceptara financiar el resto del proyecto. [3]
El sitio de Parkes fue elegido en 1956, ya que era accesible, pero lo suficientemente lejos de Sydney para tener cielos despejados. Además, el alcalde Ces Moon y el terrateniente Australia James Helm estaban entusiasmados con el proyecto. [4]
El telescopio continúa mejorándose y, a partir de 2018, es 10.000 veces más sensible que su configuración inicial. [6]
Radiotelescopio
Hardware
La antena parabólica de 64 metros (210 pies) de diámetro con la antena parabólica de 18 metros (59 pies) en primer plano (montada sobre rieles y utilizada en interferometría)
El instrumento de observación principal es el telescopio de plato móvil de 64 metros (210 pies), el segundo más grande del hemisferio sur y uno de los primeros grandes platos móviles del mundo ( el DSS-43 en Tidbinbilla se amplió de 64 metros (210 pies) a 70 metros (230 pies) en 1987, superando al de Parkes). [7]
La parte interior del plato es de aluminio sólido y la zona exterior una malla fina de aluminio, [8] lo que crea su distintiva apariencia de dos tonos.
A principios de los años 1970, los paneles de malla exteriores fueron reemplazados por paneles de aluminio perforado. La superficie lisa interior fue mejorada en 1975, lo que permitió enfocar microondas de longitud centimétrica y milimétrica . [9]
En 2003, el revestimiento interior de aluminio se amplió hasta un diámetro de 55 metros (180 pies), mejorando las señales en 1 dB . [10]
El telescopio tiene una montura altazimutal . Se guía mediante un pequeño telescopio simulado colocado dentro de la estructura en los mismos ejes de rotación que la antena, pero con una montura ecuatorial . Los dos se bloquean dinámicamente cuando se sigue un objeto astronómico mediante un sistema de guía láser . Este enfoque primario-secundario fue diseñado por Barnes Wallis .
Receptores
La cabina de enfoque del radiotelescopio
La cabina de enfoque está ubicada en el foco de la antena parabólica, sostenida por tres puntales a 27 metros (89 pies) por encima de la antena. La cabina contiene múltiples detectores de radio y microondas , que pueden conectarse al haz de enfoque para realizar diferentes observaciones científicas.
Entre ellos se incluyen: [11]
Receptor de 1.050 centímetros (34,4 pies) (reemplazado ahora por UWL)
El receptor multihaz: un receptor de 13 cuernos enfriado a -200 °C (-328,0 °F; 73,1 K) para la línea de hidrógeno de 21 centímetros (8,3 pulgadas). [12] [13]
Receptor H-OH (reemplazado ahora por UWL)
Receptor GALILEO (reemplazado ahora por UWL)
Receptores multibanda AT, que cubren 2,2-2,5, 4,5-5,1 y 8,1-8,7 GHz
METH6, que cubre el rango de 5,9 a 6,8 GHz
MARS (receptor de banda X), que cubre el rango de 8,1 a 8,5 GHz
BANDA KU, que cubre de 12 a 15 GHz
13MM (receptor de banda K), que cubre de 16 a 26 GHz
Receptor de banda ultra ancha baja (UWL): instalado en 2018, puede recibir simultáneamente señales de 700 MHz a 4 GHz. [14] Está enfriado a −255 °C (−427,0 °F; 18,1 K) para minimizar el ruido y permitirá a los astrónomos trabajar en más de un proyecto a la vez. [6] [15]
Antena Kennedy Dish de 18 m
La antena "Kennedy Dish" de 18 metros (59 pies) fue transferida desde el Observatorio Fleurs (donde era parte del Telescopio Mills Cross ) en 1963. Montada sobre rieles y accionada por un motor tractor para permitir que la distancia entre la antena y la antena principal se pudiera variar fácilmente, se utilizó como interferómetro con la antena principal. La inestabilidad de fase debido a un cable expuesto significó que su capacidad de apuntamiento se vio disminuida, pero se pudo utilizar para identificar distribuciones de tamaño y brillo. En 1968 demostró con éxito que los lóbulos de las galaxias de radio no se estaban expandiendo, y en la misma época contribuyó a las investigaciones de la línea de hidrógeno y el OH . Como antena independiente se utilizó para estudiar la Corriente de Magallanes . [16]
Se utilizó como antena de enlace ascendente en el programa Apolo, ya que el telescopio Parkes, de mayor tamaño, es de solo recepción. [17] Está preservado por la Instalación Nacional del Telescopio de Australia. [18]
El observatorio Parkes está ubicado de manera que esté aislado de las interferencias de radiofrecuencia. El sitio también ve cielos oscuros en luz óptica, como se ve aquí en junio de 2017 con la Vía Láctea en lo alto.
Cronología
Década de 1960
Construido en 1961 y en pleno funcionamiento en 1963.
Una serie de ocultaciones lunares de la fuente de radio 3C 273 observadas por el telescopio Parkes en 1962 se utilizaron para localizar su posición exacta, lo que permitió a los astrónomos encontrar y estudiar su componente visual. La observación de Parkes, que pronto se denominaría "fuentes de radio cuasi estelares" ( quasar ), fue la primera vez que este tipo de objeto se asoció con una contraparte óptica. [19]
Entre 1964 y 1966 se realizó y publicó un estudio de todo el cielo a 408 MHz del cielo austral (primera versión del Catálogo Parkes de fuentes de radio ), encontrándose más de 2000 fuentes de radio, incluidos muchos cuásares nuevos. [20]
El segundo estudio de todo el cielo a 2.700 MHz comienza en 1968 (se completa en 1980). [20]
Década de 1990
En junio y noviembre de 1990, Parkes colabora con el Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Observatorio Nacional de Radioastronomía para realizar un sondeo de todo el cielo de 5 GHz (6 cm) (The Parkes-MIT-NRAO (PMN) Surveys). El telescopio está equipado con un receptor multihaz NRAO que opera a una frecuencia de 4850 MHz. [20] [21]
Las ráfagas rápidas de radio se descubrieron en 2007 cuando Duncan Lorimer de la Universidad de Virginia Occidental asignó a su estudiante David Narkevic que revisara los datos de archivo registrados en 2001 por la antena de radio de Parkes. [23]
El análisis de los datos de la encuesta encontró una ráfaga dispersa de 30 jansky que ocurrió el 24 de julio de 2001, [24] de menos de 5 milisegundos de duración, ubicada a 3° de la Pequeña Nube de Magallanes . [25] En ese momento se teorizó que las FRB podrían ser señales de otra galaxia, emisiones de estrellas de neutrones o agujeros negros. [26] Resultados más recientes confirman que los magnetares , un tipo de estrella de neutrones altamente magnetizada, pueden ser una fuente de ráfagas rápidas de radio. [27]
Descubrimiento de Peryton
En 1998, el telescopio Parkes comenzó a detectar ráfagas de radio rápidas y señales de aspecto similar llamadas perytones . Se pensaba que los perytones eran de origen terrestre, como la interferencia de los rayos. [28] [29] [30] [31] En 2015 se determinó que los perytones eran causados por miembros del personal que abrían la puerta del horno microondas de la instalación durante su ciclo. [32] [33] [34] Cuando se abrió la puerta del horno microondas, las microondas de 1,4 GHz de la fase de apagado del magnetrón pudieron escapar. [35] Pruebas posteriores revelaron que se puede generar un perytón a 1,4 GHz cuando la puerta de un horno microondas se abre prematuramente y el telescopio está en un ángulo relativo apropiado. [36]
Breakthrough Escuchar
El telescopio ha sido contratado para ser utilizado en la búsqueda de señales de radio de tecnologías extraterrestres para el proyecto fuertemente financiado Breakthrough Listen . [37] [38] El papel principal del Telescopio Parkes en el programa será realizar un estudio del plano galáctico de la Vía Láctea en 1,2 a 1,5 GHz y una búsqueda dirigida a aproximadamente 1000 estrellas cercanas en el rango de frecuencia de 0,7 a 4 GHz.
Investigación histórica no astronómica
El radiotelescopio de 64 metros (210 pies) del Observatorio Parkes, tal como se veía en 1969, cuando recibió señales del aterrizaje del Apolo 11 en la Luna.
Durante las misiones Apolo a la Luna , el Observatorio Parkes se utilizó para transmitir señales de comunicación y telemetría a la NASA , proporcionando cobertura cuando la Luna estaba en el lado australiano de la Tierra. [39]
El telescopio también jugó un papel en la transmisión de datos de la misión Galileo de la NASA a Júpiter, que requirió el apoyo de un radiotelescopio debido al uso de su subsistema de telemetría de respaldo como medio principal para transmitir datos científicos.
El observatorio ha participado en el seguimiento de numerosas misiones espaciales hasta el día de hoy, entre ellas:
Misiones Voyager (pero ya no debido a la distancia de las sondas, solo la antena de 70 metros (230 pies) en el CDSCC todavía puede comunicarse con las dos sondas Voyager, Voyager 1 y Voyager 2. ) [40]
Como la caminata espacial comenzó antes de lo previsto, la Luna estaba apenas por encima del horizonte y por debajo de la visibilidad del receptor principal de Parkes. Aunque pudieron captar una señal de calidad del receptor fuera del eje, la transmisión internacional alternó entre las señales de Goldstone y Honeysuckle Creek, la última de las cuales transmitió finalmente los primeros pasos de Neil Armstrong en la Luna a todo el mundo. [42] [39]
Celebraciones el 19 de julio de 2009 para conmemorar el 40 aniversario del alunizaje y el papel de Parkes en él. "El plato" que se ve detrás está completamente extendido hasta el suelo.
Poco menos de nueve minutos después de la transmisión, la Luna se elevó lo suficiente para ser captada por la antena principal y la transmisión internacional cambió a la señal de Parkes. La calidad de las imágenes de televisión de Parkes era tan superior que la NASA mantuvo a Parkes como fuente de televisión durante el resto de la transmisión de 2,5 horas. [43] [39] : 287–288
En el período previo al aterrizaje, ráfagas de viento superiores a 100 km/h (62 mph) golpeaban el telescopio Parkes, y el telescopio funcionó fuera de los límites de seguridad durante la caminata lunar. [39] : 300–301
Exploradores de Marte
En 2012, el observatorio recibió señales especiales del explorador marciano Opportunity (MER-B) para simular la radio UHF del explorador Curiosity . [44] Esto ayudó a prepararse para el aterrizaje del Curiosity (MSL) a principios de agosto, que aterrizó con éxito el 6 de agosto de 2012. [44]
Centro de visitantes
El Centro de Visitantes del Observatorio Parkes permite a los visitantes ver el plato mientras se mueve. Hay exposiciones sobre la historia del telescopio, la astronomía y la ciencia espacial, y una sala de cine en 3D.
Legado
En 1995, el radiotelescopio fue declarado Monumento Nacional de Ingeniería por Engineers Australia . [45] La nominación citó su condición como el radiotelescopio más grande del hemisferio sur, su elegante estructura, con características imitadas por telescopios posteriores de la Red de Espacio Profundo , sus descubrimientos científicos y su importancia social al "mejorar la imagen [de Australia] como una nación tecnológicamente avanzada". [46]
El lunes 31 de octubre de 2011, Google Australia reemplazó su logotipo con un Google Doodle en honor al 50º aniversario del Observatorio Parkes. [47]
En 1964, el telescopio apareció en la secuencia de créditos iniciales de The Stranger , la primera serie de televisión de ciencia ficción producida localmente en Australia. También se filmaron algunas escenas en el telescopio y en el interior del observatorio. [49]
El observatorio y el telescopio aparecieron en la película The Dish de 2000 , un relato ficticio de la participación del observatorio en el aterrizaje del Apolo 11 en la Luna. [50]
En noviembre de 2020, en la Semana NAIDOC , los tres telescopios del Observatorio recibieron nombres Wiradjuri . El telescopio principal ("El Plato") es Murriyang , en honor al hogar en las estrellas de Biyaami, el espíritu creador. El plato más pequeño de 12 m construido en 2008 es Giyalung Miil , que significa "Ojo Inteligente". La tercera antena, fuera de servicio, es Giyalung Guluman , que significa "Plato Inteligente". [51]
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Enlaces externos
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Sitio web oficial
Datos del Observatorio Parkes e información del centro de visitantes
Un recorrido por el radiotelescopio Parkes (1979)
ABC Science, 2001: 40 años del plato
Vea el plato en acción
Observación del Mariner IV con el radiotelescopio Parkes de 210 pies
